如果要談論世界上生命力最頑強的生物,那麼非水熊蟲莫屬。這種最小只有50微米,而最大的則有1.4毫米,必須用顯微鏡才能看清的生物,甚至擁有死而復活的能力。這種物種是在1773年首次被一位神父發現,它們的身體由頭部和四個體節構成,身體被角質層覆蓋,長長的細胞組成的肌肉填滿各個體節。它們的口部有兩個向前突出物,一個用於刺進食物,一個用於吸收液體。每個體節兩條腿,共有八條腿。根據種類的不同,腿的末端長有爪子、吸盤或腳趾。
儘管很微小,但是卻存有化石,從化石之中,科學家就發現,這一物種早在5億年前的寒武紀就存在了,水熊蟲屬於緩步動物,緩步動物陸生種類最顯著的特徵是對不良環境具有極強的忍耐能力。在喜馬拉雅山脈(Himalaya mountains)(6000m 以上,曾在5546米處發現過)、溫泉、南極和深海(4000m 以下)都能生存。在-272℃和151℃的條件下均可存活2分鐘,低溫-200℃能活上幾天,-20℃的環境中起碼能存活30年。
它們還可以可以經受住600兆帕斯的壓力,最深的馬尼亞納海溝水壓的6倍也無法把它壓扁。處在PH值為1的強酸以及PH值13的強鹼下,水熊照樣沒事,人類則是被溶化連骨頭都沒剩下來。甚至它們還可在微波爐活上非常長的時間,人類在相同強度的微波下,不到1分鐘就會被烤熟了。
水熊蟲身體可以變色,腹中空空如也的水熊蟲通體透明無色,而吃飽了的水熊蟲則色彩各異。它們體表的顏色主要由含類胡蘿蔔素的食物賦予,依據攝入的類胡蘿蔔素的多寡,它們會變化為黃色、棕色、深紅色或綠色。在惡劣環境之下,水熊蟲會停止一切新陳代謝,處於該狀態下的水熊蟲,從生物層面來說已完全死亡。但是對於水熊蟲而言,這只是一種隱生狀態。
從脫水狀態逐漸恢復生機的水熊蟲
只要接觸水,它們就可以重新復活,科學家曾經發現一隻處於隱生狀態120年的水熊蟲,這種可以死而復生的能力可以說令人類十分羨慕。之所以具有如此死而復生以及超級頑強的生存能力,科學家發現相比其他動物,它具有更多超氧化物歧化酶基因,以及更多拷貝的MRE11基因(用於修復DNA雙鏈斷裂)。這些基因可以幫助減輕氧化損傷、修復DNA,從而起到保護作用。此外,水熊蟲體內還缺少了一些與環境應激有關的基因,這可能也有助於它們渡過難關。通過基因組和基因表達的研究,科學家們還找到了水熊蟲抵抗輻射損傷的一個獨門武器——損傷抑制蛋白(Damage suppressor, Dsup)。這種蛋白質從水熊蟲的胚胎時期就開始大量表達,它可以結合在DNA上,並作為“護盾”抵抗輻射損傷。
在水熊蟲體內,Dsup蛋白充當了為DNA抵擋射線的“護盾”。這種蛋白“護盾”放到其他細胞裡也同樣能起到保護作用。研究人員讓實驗室裡培養的人源細胞也表達了這種“護盾蛋白”,結果,與沒有“護盾”的普通細胞相比,表達了Dsup蛋白的細胞在接受x射線輻射後,仍然保持了一定的細胞活性和增殖能力,其DNA損傷也比對照組減輕了40%。2007年,科學家們進行了一次極端試驗。他們向太空發射了火箭飛船,並將水熊蟲置於裸露的飛行器中。該飛船在低地球軌道的太空中航行,充分暴露在高能紫外線輻射中。十天後,飛船回到地球。科學家們對飛船上搭載的水熊蟲進行水合後,超過68%的水熊蟲倖存了下來,而且有不少水熊蟲誕下了後代。
模擬水熊蟲在太空中的樣子
在科學家進行的多次太空交配實驗中,只有魚類和兩棲動物能夠生育後代,哺乳動物無法在太空中生育後代,包括人類。而水熊蟲不僅能夠在太空生育後代,而且是在高能紫外線輻射下,正常動物在太空輻射下早已死亡。這是一種人類羨慕的能力,水熊蟲的能力可以說引起了醫療、藥物、生物、人類壽命、宇宙航空等諸多領域的濃厚興趣。甚至有科學家提出,或許可以將水熊蟲的DNA與人類細胞相結合,利用其強大的生存能力,使宇航員更能抵抗太空飛行的有害影響。如果人類可以掌握這種隱生能力,那麼處於無法治癒疾病或者將要死亡的人類就可以通過隱生狀態等到科技可以解決的時候,在進行復活治療。
《國家地理》的一篇文章稱,6600萬年前一顆大型小行星的撞擊,導致陽光被遮蔽和溫度驟降,曾令地球上75%的物種遭到滅絕。如果再來一次撞擊,人類說不定會就此滅絕。但這難不倒水熊蟲,它們能生活在火山口周圍和海底,所以足以抵禦毀滅性的大災難。一項研究表面表明,基於它們難以置信的抗逆性,無論是伽馬射線爆炸還是小行星碰撞事件,水熊幾乎都能夠倖存下來。
對於水熊蟲而言,可能只有太陽的爆炸才能摧毀水熊蟲了。有媒體報導,以色列登月探測器“創世紀”號墜毀後,攜帶的水熊蟲樣本卻留在了月球上面,或在月球倖存。一直以來,月球的環境都十分嚴酷。雖然擁有豐富的礦產資源,但它沒有大氣層的保護,表面都是坑坑窪窪的,再加上月面物質的熱容量和導熱率又很低,因而晝夜溫差也很大。
如果這些水熊蟲可以在月球上成功生存,那麼將會成為月球的首批生物,但是貝克大學緩步動物專家威廉·米勒稱,理論上說,水熊蟲可以在月球表面微小的壓力和極端的溫度下存活下來,但即使沒有在以色列登月計畫失敗的爆炸中燒燬,要想活躍、生長、進食和繁殖起來,水熊蟲還需要水、空氣和食物。水熊蟲究竟能不能在月球中生存,只能等到人類登陸月球一探究竟了!